電気配線の基礎


ETCや追加メーター取付などの電気関係の作業をするときの基本を書いてみました。

電気関係のパーツを装着するときは、必ず電源が必要となります。
機器の説明書にも書いてありますが、まずはその種類から書いてみたいと思います。

常時電源とは、その名の通り常に通電している電源のことを言います。
いわばバッテリーと直結のようなもので、イグニッションキーの位置とは関係なく供給される電源です。
(Battery)からBと略されることもあります。
配線色は黄色のことが多い。

キーの位置をONにしたときに通電する電源のことを言います。
(Ignition)からIGNとかIGと略されることもあります
配線色は赤色のことが多い。

キーの位置をアクセサリーにしたときに通電する電源を言います(ONにしたときも流れ続けます)。
(Accessory)からACCと略されることもあります。
配線色は赤色のことが多い。

ヘッドライト(スモールライト)を点灯したときに通電する電源を言います。
イルミ電源とも呼ばれます。
オーディオや追加メーターなど、夜間に減光する機器で必要になります
配線色は橙色のことが多い。

これらの電源を機器の要求に応じて配線していきますが、ショートには気をつけましょう
特に常時電源の配線をするときは、常に電気が流れていますので注意が必要です。

電源を取り出すには、電源取り出しヒューズ(写真上)を用いるのが簡単です。
これは標準のヒューズと差し替えることで、簡単に電源を取り出せるものです。
エレクトリックタップ(写真下)というものを使えばもっと簡単ですが、信頼性が低いためあまり使わない方が無難です。
ドラレコやETCなどに付属してくることもありますが、できるだけ使わないほうがよいでしょう。
やむを得ず使用する場合はビニールテープなどでしっかりと固定し、振動で断線や接触不良が起こらないよう気を付けましょう。
どのヒューズと差し替えるかは電源の種類によって決まります。
ヒューズボックスのフタに対応する装置の絵がありますので、そこから推測します(取扱説明書を開くのが正しいのですが)。
たとえば中段・右から3番目はウインドウォッシャーですが、これはキーがONのときに作動するものですから、IGN電源であることがわかります。
ただし下段・右から3番目のシガライターのように、予想に反してリレーを駆動するための常時電源だった、ということもあります。
後述するように検電テスターで調べるのが確実です(参考までに、写真のCL7だとNo32がACC電源です)。
電源の種類がわかり、電源取り出しヒューズと差し替える場合は、その向きに気を付けてください。 ヒューズの両端のうち、電源が来ている方向に電源取り出しヒューズの配線が位置するように差し替えなければいけません。 CL7の場合、ヒューズの上側がバッテリー側、下側が負荷側(機器側)となっていますので、写真のように上側に配線が来るようにします。これを間違えると容量内であってもヒューズが切れることがあります。 また万が一に備えてECUなどの重要機器のヒューズからは取らず、外したヒューズは車内に保管しておくようにしましょう。
電源の種類やヒューズの向きを調べるには、検電テスターを使うと便利です。
クリップを車体の金属部分に挟み(アースする)、テスター本体の先端を対象に当てて使用します。先端が尖っているため、カプラーを調べるときにも使用できます。
写真のように電源があれば本体が発光するので、これで判断することができます。
アース不良だと何をやっても光りませんので、注意してください。
検電テスターは安いので、時々作業をされる方なら1本持っておくとよいでしょう。
電源を取り出すことができたら、次は配線の接続です。
被覆を剥いてよりあわせてビニールテープを巻くだけ…という接続はトラブルの元ですのでやらないようにしましょう。 最低限必要なものは写真の電工ペンチです。 私のは安物で、精度が低くて不便を感じることが多いのですが、なかなか買い替えられずにいます(汗)。
多くの場合はこのギボシ端子で接続します(平型端子というものもありますが、ギボシ端子と比べて抜けやすいのであまり使われません)。 左のオス端子、右のメス端子が組み合わさるのですが、電源側(プラス側)には必ずメス端子を使います。 理由は絶縁のためのスリーブをみればわかるのですが、オス端子は根元しかカバーしていないのに対し、メス端子は全体をカバーしています。 仮にオス端子を電源側に使用してしまうと、接続を外したときに少しでも車体金属部分に触れるとショートしてしまうからです。 これは平型端子でも共通ですので「電源側はメス端子」というのはよく覚えておくとよいでしょう。 平型端子は抜けやすいのですが、カプラーに組み込む場合にはこちらが使われます。 端子は抜けやすくともカプラーにロック(ツメ)があれば大丈夫、ということです。
左は接続後、取り外す必要がない場合に使う圧着端子です。 右はアースによく使われるクワ型端子で、ボルトで共締めして用います。 写真はありませんが、クワ型端子の開口部分が閉じた丸型端子というものもあり、これは電源側に多く使われます。
配線と端子を接続するときは配線の被覆を剥く必要があります。
電工ペンチのこの部分を使いますが、配線の太さにあわせて挟む場所を使い分けてください。
安物電工ペンチはここの精度が低く、作業がはかどらないことも多いですので、ワイヤーストリッパーという被覆を剥く専用の工具を使うのがベストです。
このように配線をしっかり挟み、被覆をつまんで引きちぎるようにします。
ギボシ端子などのカシメを行うときは、ここを使用します。
1.25の部分で被覆を剥いた芯線部分をかしめ、2.0の部分で被覆をかしめるようにします(配線太さや端子のサイズによって使い分けします)。
かしめの前にスリーブを通しておくのを忘れないよう。
線が細くてかしめがしっかりとできそうにない場合は、被覆を必要量の倍の長さで剥いて、芯線を半分に折って使う場合もあります。
順序はスリーブを通し、芯線をかしめ、被覆をかしめる、です。
圧着端子のカシメには、こちらを使います。
圧着端子も同様に、まず芯線部分をかしめ、次に被覆部分をかしめます。
他の種類の端子にも言えることですが、かしめた後は軽く引っ張ってみて、抜けることがないかどうかよく確認しておきます。
あまり使用することはないかもしれませんが、被覆のない裸端子というものもあります。
使い方は圧着端子と同様で、まず被覆を8mm程度剥いて差し込みます。
そして圧着しますが、このままではショートしてしまいますので絶縁が必要になります。
絶縁には熱収縮チューブが便利です。
名前の通りライターなどで熱を加えると収縮し、配線に密着して絶縁してくれます。
熱収縮チューブを適当な長さに切って裸端子の上にかぶせ、ライター等で炙ってやると収縮してぴったりとフィットします。
その他にもハンダ付けする方法もありますが、経年変化で固くなってところに振動が加わって割れてしまうことがあるため、車の配線に用いられることは少ないようです。
端子類にはもっとたくさんの種類がありますので、エーモンのサイトなどで調べてみるとよいでしょう。
最後になりましたが、配線について。
配線は流れる電流の最大値によって太さを変える必要がありますが、車用に使われるのは0.5sq~1.25sqがほとんどです。
sq = squareで、ここでは芯線の太さの単位(平方ミリメートル)ですが、「スクエア」と呼びそうなところ、なぜだか「スケア」や「スケ」と呼ばれます。
写真は0.75sqで80Wまでとなっていますので、12V車だと6.7Aまでということになります。
念のため消費電力は確認しておいたほうが無難ですが、車内機器の場合はほとんどがこの太さで大丈夫でしょう。
実際に機器の取り付けを行うときは、
① 説明書でどの電源が必要か調べ、取り出しておく。
② 機器を据付し、配線を接続する。
③ 機器側の配線と電源を接続する。
④ 配線の後処理を行う。
という手順で行いますが、もっとも時間が掛かるのは④です。 後々トラブルにならないよう配線の固定方法は十分検討する必要がありますし、機器側の配線は汎用性を持たせるため長めになっていることが多く、カットするなり固定するなり考えなければならないためです。
長すぎる配線はカットするほうがすっきりするのですが、ETCのアンテナ線のようにカットできなかったり、将来的に移設や他車への流用が考えられる場合はきちんと処理しておきます。
配線の後処理ですが、
① グラグラのままにしない(異音の原因になったり擦れて切れたりします)
② 引っ張り気味にして固定しない(断線の原因になります)
③ 固定位置を考慮する(グローブボックスなど可動部分に挟まないように)
という点は最低限注意してください。
作業が面倒であればあるほどやり直すのは面倒ですから、壊れるまで二度と触らなくていいようにきちんとやっておきましょう。
配線作業に使用する工具やパーツには、便利なものがたくさんあります。
カー用品店やホームセンターなどをみて回ると「ちょっといいもの」が発見できるかもしれません